1. Zamana Bağımlı Potansiyel Değişimleri D1 türkçe 22.02.2011 4lü: 0,15 tl 9lu: 0,10 tl

3. Kapasitans kapasitörün yüzeyi ile doğru orantılı, plaka l ar arası uzaklıkla ters orantılıdır. Hücre membranı çok ince olduğu için paralel plakalı bir kapasitör gibi davranır.

10. Hücre membranının bir parçası (segmenti) membran kapasitörüne paralel bağlı bir direnç (rezistör) ile gösterilir.Bu devrenin rezistör kısmı iyon kanallarına eşdeğerdir, kapasitör kısmı da çift lipit tabakasına eşdeğer olmaktadır. R m C m inside Current source I m I R I C - - + + E m outside

11. Başlangıçta,uygulanan uyaran (eğer depolarize edici bir stimulus ise ) negatif yüklü iyonlar pozitif elektrodun ucuna doğru hareket edeceklerdir. Negatif yüklü iyonların hareketi arkalarında pozitif yük bırakır. Bu gerçek bir hareket olmamakta fakat bir kapasitif akımdır. Sonuç olarak yüklerin yer değiştirmesi,membranın üzerinde biriktirdiği yük miktarında değişmeye sebep olacaktır. Bu durum,membranın iki tarafı arasında potansiyel değişimini ( Q=C m .E m formülüne göre) ortaya çıkaracaktır. Bu potansiyel de porlar (kanallar) üzerinden geri dönerek iyonik akımı oluşturacaktır.(Bu rezistif bir akımdır.)

12. Q = C m E m I c = C m dE m /dt Stimülasyondan önce E m =E r , I Na ,I K ,I Cl dinlenim durumunda hücrede Verilen uyarana hücre membran potansiyelindeki değişmeleri anlamak için başlangıçta; Er= 0 ve Em de uyarana verilen cevap olarak kabul edelim. + - - - - - - + + + + + +

13. Yükler kapasitör üzerinde birikince, akım rezistör üzerinden akmaya başlar ve voltaj değişim hızıda gittikçe azalmaya başlar bu durum bir plato oluşturuncaya kadar devam eder, Bu değerde artık voltaj uzun süre değişmez, değeri de (V = IR) direnç tarafından belirlenir. Böylece bütün akım direnç üzerinden akmaktadır.

14. I m = I o = I R +I C I o =E m (t)/ R m +C m dE m (t)/dt C m dE m (t)/dt=(I o -E m (t)/ R m ) dE m (t)/(I o -E m (t)/ R m )=dt/C m ln [I o -E m (t)/ R m .]= -t/ R m C m ln  [I o -E m (t)/ R m ]/ I o  = -t/ R m .C m [I o -E m (t)/ R m ]/ I o = exp(-t/ R m .C m ) E m (t)= I o R m (1- exp(-t/ R m .C m )) I o 0 R m C m inside Current source I m I R I C - - + + E m outside

15. Yükler kapasitör üzerinde birikince, akım rezistör üzerinden akmaya başlar ve voltaj değişim hızıda gittikçe azalmaya başlar bu durum bir plato oluşturuncaya kadar devam eder, Bu değerde artık voltaj uzun süre değişmez, değeri de (V = IR) direnç tarafından belirlenir. Böylece bütün akım direnç üzerinden akmaktadır. Benzer şekilde,akım pulsu durdurulursa, kapasitansın direnç üzerinden eksponansiyel olarak boşalması yolu ile potansiyelin düştüğü görülür. Zaman sabiti  , potansiyelin alacağı son değerinin (1-1/e) (~63%) kadar değerine yükselebilmesi (erişmesi) için gerekli zaman olarak tanımlanır. Bu değer devrenin kapasitans ve direncinin birlikte etkisi ile belirlenir.  =R m C m

16. E m (t)= I o R m (1- exp(-t/ R m .C m )) t=0 E m =0 t= R m .C m E m = I o R m (1-e -1 )=0.63 I o R m t= 2xR m .C m E m = I o R m (1-e -2 )=0.87 I o R m  = R m .C m E m 0 t=RmCm t=2xRmCm 0.87 IoRm 0.63 IoRm 0 t=3xRmCm

17. E m (t)= I o R m (1- exp(-t/ R m .C m )) Elektrotonik potansiyellerin özellikleri * Uyaranın genliğini takip ederler, * Stimulusdaki adım biçimindeki değişmeye elektrotonik potansiyel eksponansiyel biçimde yükselerek cevap verir. * Yükselme hızı(R m .C m ) değerine bağlıdır ve zaman sabiti olarak tanımlanır. * Elektrotonik potansiyelin plato seviyesi membranın pasif özellikleri olarak belirlenir ( Rm gibi)

18. I m =I R +I C 0=E m (t)/ R m +C m dE m (t)/dt dE m (t)/dt=-E m (t)/ R m .C m dE m (t)/E m (t)= - dt/R m .C m ln [E m (t)]= - t/ R m C m (integration limits: t : 0 t Em: Eo Em(t)) ln  E m (t)/ E o  = -t/ R m .C m E m (t)/ E o = exp(-t/ R m .C m ) E m (t)= E o exp(-t/ R m .C m ) E m (t)= E o exp(-t/ R m .C m ) t=0 E m (t)= E o t= R m .C m E m (t)= E o e -1 =0.367E o t=2xR m .C m E m (t)= E o e -2 =0.13E o Uyarının kesilmesi durumunda:

19. E m (t)= E o exp(-t/ R m .C m ) t=0 E m (t)= E o t= R m .C m E m (t)= E o e -1 =0.367E o t=2xR m .C m E m (t)= E o e -2 =0.13E o Uyarı kesildiğinde: E m 0 t=RmCm t=2xRmCm 0.37 Eo 0.13 Eo 0 t=3xRmCm E o

20. Hücre Membranının Eşik-Altı Şiddetinde bir Akım Uyaranı ile Uyarılması Bir sinir hücresinin elektriksel özelliklerini açıklamak, hücreye eşik-altı şiddetinde elektriksel akım pulsu uygulamakla mümkündür.Hücrenin bu uyarana verdiği cevabın büyüklüğü potansiyelin genliği , uyaranın verildiği bölgeden uzaklaştıkça azalmaktadır. Bu olay elektrotonus olarak adlandırılmaktadır. Adım fonksiyonu şeklindeki akım uyarısının verildiği noktadan, genliğin azalarak steady-state (durağan) değerini (1/e) aldığı noktaya kadar uzaklığa (  ) yer sabiti (space constant) denir. Hücre cevabının steady-state değerini alması için geçen zaman da (  ) zaman sabiti olarak adlandırılır.  = R.C ile verilmektedir.